L’IA démocratise l’aérodynamique : des tests qui nécessitaient autrefois une soufflerie peuvent désormais être réalisés virtuellement

Netcompany INEOS incorporera en 2027 un nouvel outil d'analyse aérodynamique capable de créer des répliques numériques de ses coureurs et d'évaluer différentes positions et équipements grâce à des simulations. La technologie, développée par l'entreprise américaine AiRO, promet de multiplier les possibilités de réaliser des tests sans dépendre constamment d'un tunnel à vent.

L'IA ouvre une nouvelle ère dans l'aérodynamique du cyclisme sans besoin de tunnels à vent

L'aérodynamique est devenue l'un des grands domaines de développement du cyclisme professionnel. Les équipes consacrent des ressources à trouver de petites améliorations dans la position de leurs coureurs, les casques ou l'équipement, mais réaliser ces tests exige du temps, des installations spécialisées et un investissement considérable.

L'intelligence artificielle ouvre de nouvelles possibilités dans ce domaine. Selon ce qu'a confirmé l'entreprise AiRO à Cyclingnews, Netcompany INEOS utilisera sa technologie pendant la saison 2027. L'accord coïncide avec la présentation de Vayu, un nouvel outil de simulation aérodynamique qui élargit les possibilités de sa plateforme.

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Bien que la collaboration soit confirmée par le fournisseur technologique, les détails concrets de son application au sein de l'équipe britannique n'ont pas encore été annoncés. AiRO espère fournir plus d'informations dans les prochains jours.

Comment fonctionne AiRO et pourquoi n'a-t-il pas besoin d'un tunnel à vent pour comparer les positions

La technologie d'AiRO repose sur l'idée de créer une représentation tridimensionnelle du cycliste et de l'utiliser pour étudier comment l'air circule autour de lui.

Le processus commence par des photographies du coureur et quelques données physiques, telles que sa taille et son poids. À partir de ces informations, un système d'intelligence artificielle génère ce que l'entreprise appelle Digital Aero Twin, une réplique numérique qui permet de reproduire sa morphologie et de modifier sa posture.

Ensuite, entre en jeu la dynamique des fluides computationnelle, connue sous le nom de CFD. Cette technologie utilise des calculs numériques pour simuler le comportement de l'air et estimer la résistance aérodynamique générée par le cycliste.

Selon la documentation technique d'AiRO, la création du modèle tridimensionnel nécessite environ trois minutes, tandis que chaque simulation aérodynamique est complétée en environ sept minutes en utilisant des serveurs haute performance.

La plateforme permet de comparer différentes positions du tronc, des bras ou de la tête et d'évaluer l'influence de certains casques. Les résultats aident à estimer les changements dans le CdA, le coefficient de résistance aérodynamique multiplié par la surface frontale, et sa possible traduction en watts économisés à une vitesse donnée.

Une particularité importante est que les simulations habituelles d'AiRO n'incluent pas le vélo complet. L'entreprise elle-même explique qu'elle calcule principalement la résistance du cycliste et utilise une valeur supplémentaire pour représenter le vélo. Cette simplification réduit le temps et le coût des calculs, bien qu'elle limite également la précision des valeurs absolues.

Vayu permettra d'explorer des centaines de combinaisons de casques et de positions

Le nouvel outil Vayu vise à élargir considérablement le nombre de configurations pouvant être analysées.

Lors d'une présentation à plusieurs médias, Ingmar Jungnickel, fondateur d'AiRO et ancien responsable de l'aérodynamique chez Specialized, a expliqué qu'une des possibilités en développement consiste à comparer plus de 20 casques sur un même cycliste, en utilisant différentes inclinaisons et positions de la tête.

Cela permettrait d'étudier plus de 400 combinaisons virtuelles sans avoir à changer physiquement de casque et à répéter chaque test dans un tunnel à vent.

Cependant, cette fonction de comparaison massive est encore en développement, donc elle ne doit pas être confondue avec une capacité pleinement disponible et validée.

Une autre des possibilités présentées consiste à analyser plus d'une centaine de petites modifications de posture, y compris des variations dans la position des bras, des épaules ou de la tête, pour identifier celles qui pourraient réduire la résistance aérodynamique.

L'objectif n'est pas uniquement de trouver une position théoriquement plus rapide. Ensuite, le spécialiste doit vérifier que le coureur peut la reproduire et la maintenir pendant qu'il pédale sans compromettre sa capacité à générer de la puissance ni son confort.

INEOS pourrait réaliser des tests aérodynamiques avec toute son équipe

Un des principaux avantages de ce système pour une équipe WorldTour est la possibilité de réaliser un nombre beaucoup plus élevé de tests.

Traditionnellement, les sessions de tunnel à vent se concentrent sur certains coureurs ou moments de la saison. Le temps disponible et les coûts rendent difficile de les répéter constamment avec toute l'équipe.

Avec une réplique numérique de chaque cycliste, INEOS pourrait évaluer de nouvelles positions ou configurations sans avoir besoin de déplacer tous ses coureurs vers des installations spécialisées.

Jungnickel espère que l'équipe utilisera AiRO comme complément des tests traditionnels, notamment pour explorer des alternatives et sélectionner celles qui méritent ensuite d'être vérifiées physiquement.

Il ouvre également la porte à l'étude de modifications de position nécessitant un processus d'adaptation. Une configuration peut être aérodynamiquement excellente, mais trop exigeante à maintenir pendant plusieurs heures ou provoquer des inconforts. Dans ce cas, les préparateurs et spécialistes en biomécanique devraient évaluer sa viabilité.

Est-ce aussi précis qu'un tunnel à vent ?

La technologie ne part pas de zéro. AiRO offre déjà ses services à travers des spécialistes en biomécanique et en positionnement cycliste, avec des sessions dont le coût tourne autour de 200 dollars, selon Cyclingnews, bien que le prix final dépende du centre.

L'entreprise a également publié un rapport de validation dans lequel elle compare ses simulations avec des mesures réalisées dans un tunnel à vent.

Lors d'un test de 30 positions correspondant à différentes disciplines sportives, elle a obtenu une corrélation très élevée entre les deux systèmes, avec un R² de 0,9987. Cependant, elle a également détecté une différence systématique de 24 % entre les valeurs absolues de résistance calculées et mesurées.

Cela est pertinent car cela indique que le système peut être particulièrement utile pour identifier quelle position offre la moindre résistance, mais pas nécessairement pour reproduire avec précision la valeur absolue de CdA obtenue dans un tunnel à vent. De plus, cette validation incluait des disciplines autres que le cyclisme et a été réalisée sans vélo.

La propre entreprise reconnaît d'autres limitations de sa technologie, comme l'absence de pédalage dynamique dans les simulations habituelles, l'utilisation de vent de face et la difficulté à reproduire avec précision certains tissus, les plis des vêtements ou la ventilation interne des casques.

Par conséquent, l'arrivée de Vayu ne signifie pas que le tunnel à vent est devenu obsolète.

Ce qui est intéressant dans l'accord avec INEOS, c'est que cette technologie peut changer la manière d'organiser les tests aérodynamiques. Au lieu d'utiliser des installations spécialisées pour explorer chaque modification, l'équipe pourrait étudier au préalable des dizaines d'alternatives sur l'ordinateur et réserver les tests physiques pour vérifier les solutions les plus prometteuses.

Si elle parvient à transférer ces avantages au travail quotidien de ses coureurs, INEOS disposera d'un nouvel outil pour rechercher des gains aérodynamiques. Reste à savoir quelles fonctions concrètes de Vayu seront opérationnelles en 2027 et dans quelle mesure l'équipe britannique intégrera ces simulations dans son programme habituel de développement.